含甲烷水合物沉积物电–声响应特性联合探测:装置开发与实验研究

• 作者: 刘乐乐 刘昌岭 孟庆国 朱泰 祁雨 邢兰昌 陈琳
• 来源期刊: 新能源进展
• 学科: 工学
• 关键词: 天然气水合物 电–声联合探测 实验装置 模拟实验 电学特性 声学特性 含水合物饱和度
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 119-129
• 页数: 11页
• 分类号: TK01|TE1
• 字数: 9506字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.006

摘要

为了满足开展天然气水合物模拟实验、测试电学和声学特性参数以及建立特性参数与含水合物饱和度之间关系的需求,开发了一套电–声响应特性联合探测实验装置,以海沙模拟松散沉积物开展了甲烷水合物生成和分解模拟实验,联合探测了电学和声学参数,分析了被测体系的电学和声学响应特性.研究表明:(1)通过电–声响应联合探测实验装置能够同步获取宽频率范围电学阻抗谱和超声波接收信号波形;(2)通过设计电声复合传感器及其阵列式排布方式和"分时轮流"工作模式能够获取电学和声学参数的空间分布信息;(3)基于所提出的波动百分比和相关系数指标对不同频率阻抗模值进行评价所获得的100 kHz阻抗模值随含水合物饱和度的增加先减小后增大,经过有效压力校正后的超声波接收信号波动幅度值随含水合物饱和度的增加而升高;(4)上述两者分别可以作为分析和建立与含水合物饱和度之间关系的电学和声学有效特征参数.所开发的实验装置为将来开展含水合物复杂沉积物的模拟实验与测试工作提供了必要条件,所得到的电学和声学有效特征参数为含水合物饱和度计算模型的建立奠定了基础.